自支撑CVD金刚石膜光学性能与热学性能相关性研究

贾鑫; 闫雄伯; 安康; 魏俊俊; 陈良贤; 刘金龙; 李成明

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自支撑CVD金刚石膜光学性能与热学性能相关性研究

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目的通过等离子体喷射制备不同质量CVD金刚石膜并研究其光学及热学性能,试图建立起两种性能的相互关联性。方法采用光学显微镜、X射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪和NETZSCH LFA467导热仪检测CVD金刚石膜的表面形貌、晶粒尺寸、结构特征和红外光学性能、热学性能。结果金刚石自支撑膜的光学性能及热学性能密切相关,本质上取决于氮和非金刚石相的含量。当金刚石膜内氮质量分数大于0.009%时,氮含量是决定光学性能及热学性能的关键因素,且两者随着氮含量的增加呈线性衰减趋势;当氮质量分数小于0.009%时,氮的影响相对较小,晶粒尺寸成为影响金刚石膜热导率的主要因素,此时晶粒尺寸对金刚石膜红外透过率影响较小。此外,金刚石中C—H吸收与非金刚石相含量正相关,其对金刚石光学及热学性能影响规律与N杂质基本一致。结论 CVD金刚石膜的热导率和红外透过率随着金刚石膜的氮杂质含量和C—H吸收系数的降低而逐渐提高,当达到一定程度,红外透过率相对热导率的增加表现出滞后性。

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来源
《表面技术》 |2018年第4期|11-16|共6页
作者
贾鑫; 闫雄伯; 安康; 魏俊俊; 陈良贤; 刘金龙; 李成明;
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作者单位

北京科技大学新材料技术研究院;

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正文语种 chi
中图分类喷镀法;
关键词
等离子体喷射; 自支撑金刚石膜; 热学性能; 光学性能; 相互关系;

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